

<!DOCTYPE html>
<html class="writer-html5" lang="en" >
<head>
  <meta charset="utf-8" />
  <meta name="generator" content="Docutils 0.19: https://docutils.sourceforge.io/" />

  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
  
  <title>CephFS 分布式元数据缓存 &mdash; Ceph Documentation</title>
  

  
  <link rel="stylesheet" href="../../_static/ceph.css" type="text/css" />
  <link rel="stylesheet" href="../../_static/pygments.css" type="text/css" />
  <link rel="stylesheet" href="../../_static/pygments.css" type="text/css" />
  <link rel="stylesheet" href="../../_static/ceph.css" type="text/css" />
  <link rel="stylesheet" href="../../_static/graphviz.css" type="text/css" />
  <link rel="stylesheet" href="../../_static/css/custom.css" type="text/css" />

  
  

  
  

  

  
  <!--[if lt IE 9]>
    <script src="../../_static/js/html5shiv.min.js"></script>
  <![endif]-->
  
    
      <script type="text/javascript" id="documentation_options" data-url_root="../../" src="../../_static/documentation_options.js"></script>
        <script src="../../_static/jquery.js"></script>
        <script src="../../_static/_sphinx_javascript_frameworks_compat.js"></script>
        <script data-url_root="../../" id="documentation_options" src="../../_static/documentation_options.js"></script>
        <script src="../../_static/doctools.js"></script>
        <script src="../../_static/sphinx_highlight.js"></script>
    
    <script type="text/javascript" src="../../_static/js/theme.js"></script>

    
    <link rel="index" title="Index" href="../../genindex/" />
    <link rel="search" title="Search" href="../../search/" />
    <link rel="next" title="CephFS 动态元数据管理" href="../dynamic-metadata-management/" />
    <link rel="prev" title="文件布局" href="../file-layouts/" /> 
</head>

<body class="wy-body-for-nav">

   
  <header class="top-bar">
    <div role="navigation" aria-label="Page navigation">
  <ul class="wy-breadcrumbs">
      <li><a href="../../" class="icon icon-home" aria-label="Home"></a></li>
          <li class="breadcrumb-item"><a href="../">Ceph 文件系统</a></li>
      <li class="breadcrumb-item active">CephFS 分布式元数据缓存</li>
      <li class="wy-breadcrumbs-aside">
            <a href="../../_sources/cephfs/mdcache.rst.txt" rel="nofollow"> View page source</a>
      </li>
  </ul>
  <hr/>
</div>
  </header>
  <div class="wy-grid-for-nav">
    
    <nav data-toggle="wy-nav-shift" class="wy-nav-side">
      <div class="wy-side-scroll">
        <div class="wy-side-nav-search"  style="background: #eee" >
          

          
            <a href="../../" class="icon icon-home"> Ceph
          

          
          </a>

          

          
<div role="search">
  <form id="rtd-search-form" class="wy-form" action="../../search/" method="get">
    <input type="text" name="q" placeholder="Search docs" aria-label="Search docs" />
    <input type="hidden" name="check_keywords" value="yes" />
    <input type="hidden" name="area" value="default" />
  </form>
</div>

          
        </div>

        
        <div class="wy-menu wy-menu-vertical" data-spy="affix" role="navigation" aria-label="main navigation">
          
            
            
              
            
            
              <ul class="current">
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../start/">Ceph 简介</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../install/">安装 Ceph</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../cephadm/">Cephadm</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../rados/">Ceph 存储集群</a></li>
<li class="toctree-l1 current"><a class="reference internal" href="../">Ceph 文件系统</a><ul class="current">
<li class="toctree-l2"><a class="reference internal" href="../#cephfs">CephFS 入门</a></li>
<li class="toctree-l2"><a class="reference internal" href="../#id4">管理</a></li>
<li class="toctree-l2"><a class="reference internal" href="../#id5">挂载 CephFS</a></li>
<li class="toctree-l2 current"><a class="reference internal" href="../#id6">CephFS 内幕</a><ul class="current">
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../mds-states/"> MDS 的各种状态</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../posix/"> POSIX 兼容性</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../mds-journaling/"> MDS 日志记录</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../file-layouts/"> 文件布局</a></li>
<li class="toctree-l3 current"><a class="current reference internal" href="#"> 分布式元数据缓存</a><ul>
<li class="toctree-l4"><a class="reference internal" href="#id1">客户端元数据请求</a></li>
<li class="toctree-l4"><a class="reference internal" href="#mds">MDS 集群里的分布式锁</a></li>
</ul>
</li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../dynamic-metadata-management/"> CephFS 内的动态元数据管理</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../cephfs-io-path/"> CephFS IO 路径</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../charmap/"> 大小写敏感和规范化</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../lazyio/"> LazyIO</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../dirfrags/"> 目录分片的配置</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../multimds/"> 多活 MDS 的配置</a></li>
<li class="toctree-l3"><a class="reference internal" href="../snapshots/"> 快照</a></li>
</ul>
</li>
<li class="toctree-l2"><a class="reference internal" href="../#id7">故障排除和灾难恢复</a></li>
<li class="toctree-l2"><a class="reference internal" href="../#id9">更多细节</a></li>
</ul>
</li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../rbd/">Ceph 块设备</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../radosgw/">Ceph 对象网关</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../mgr/">Ceph 管理器守护进程</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../mgr/dashboard/">Ceph 仪表盘</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../monitoring/">监控概览</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../api/">API 文档</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../architecture/">体系结构</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../dev/developer_guide/">开发者指南</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../dev/internals/">Ceph 内幕</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../governance/">项目管理</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../foundation/">Ceph 基金会</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../ceph-volume/">ceph-volume</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../releases/general/">Ceph 版本（总目录）</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../releases/">Ceph 版本（索引）</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../security/">Security</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../hardware-monitoring/">硬件监控</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../glossary/">Ceph 术语</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../jaegertracing/">Tracing</a></li>
<li class="toctree-l1"><a class="reference internal" href="../../translation_cn/">中文版翻译资源</a></li>
</ul>

            
          
        </div>
        
      </div>
    </nav>

    <section data-toggle="wy-nav-shift" class="wy-nav-content-wrap">

      
      <nav class="wy-nav-top" aria-label="top navigation">
        
          <i data-toggle="wy-nav-top" class="fa fa-bars"></i>
          <a href="../../">Ceph</a>
        
      </nav>


      <div class="wy-nav-content">
        
        <div class="rst-content">
        
          <div role="main" class="document" itemscope="itemscope" itemtype="http://schema.org/Article">
           <div itemprop="articleBody">
            
<div id="dev-warning" class="admonition note">
  <p class="first admonition-title">Notice</p>
  <p class="last">This document is for a development version of Ceph.</p>
</div>
  <div id="docubetter" align="right" style="padding: 5px; font-weight: bold;">
    <a href="https://pad.ceph.com/p/Report_Documentation_Bugs">Report a Documentation Bug</a>
  </div>

  
  <section id="cephfs">
<h1>CephFS 分布式元数据缓存<a class="headerlink" href="#cephfs" title="Permalink to this heading"></a></h1>
<p>在 Ceph 文件系统中， inode 的数据存储在 RADOS 中，客户端可以直接访问，
而 inode 元数据和目录信息则由 Ceph 元数据服务器（ MDS ）管理。
MDS 充当所有元数据相关活动的中介，
将产生的信息存储在与文件数据不同的 RADOS 存储池中。</p>
<p>CephFS 客户端可以请求 MDS 代表它提取或更改 inode 元数据，
但 MDS 也可以给每个 inode 授予客户端能力（又叫 caps ）
（参阅 <a class="reference internal" href="../capabilities/"><span class="doc">CephFS 支持的能力</span></a> ）。</p>
<p>能力授予客户端后，它能够缓存并可能操作与这个 inode 相关联的部分数据或元数据。
当其他客户端需要访问同一个信息时， MDS 会撤销该能力，
客户端最终会把这个能力、连同更新过的新版 inode 元数据
（如果客户端在持有该能力时对它进行了更改）一并返回。</p>
<p>客户端可以请求能力，通常也会获得这些能力，
但在遇到竞争访问或 MDS 存在内存压力时，
这些能力可能会<strong>被撤销（ revoked ）</strong>。
当能力被撤销时，客户端有责任尽快归还能力。
未能及时归还的客户端可能会被列入<strong>阻塞名单</strong>，
无法与集群通信。</p>
<p>由于缓存是分布式的，因此 MDS 必须非常小心地确保，
所有客户端所持有的能力都不会与其他客户端的能力、或自己的操作发生冲突。
这使得 cephfs 客户端可以信赖比其他文件系统（如 NFS ）更强的缓存一致性，
比如客户端可以放心地缓存数据和元数据，
而它们在服务器上已经被更改过了。</p>
<section id="id1">
<h2>客户端元数据请求<a class="headerlink" href="#id1" title="Permalink to this heading"></a></h2>
<p>当客户端需要查询/更改 inode 元数据或对目录做个操作时，
有两种选择。它可以直接向 MDS 发出请求，或者把要修改的信息注入缓存。
在 CephFS 中，只有当客户端拥有必要的 caps 时，才可以用后者。</p>
<p>客户端可以向 MDS 发送简单请求，以查询或请求更改某些元数据。
对这些请求的回复可能是授予这个客户端一组特定的 caps ，
让它操作 inode ，无需咨询 MDS 即可执行后续请求。</p>
<p>客户端还可以直接向 MDS 申请 caps ，要读取或写入文件数据时有必要这样。</p>
</section>
<section id="mds">
<h2>MDS 集群里的分布式锁<a class="headerlink" href="#mds" title="Permalink to this heading"></a></h2>
<p>当一个 MDS 想要读取或更改一个 inode 的信息时，
它必须收集对应的锁。 MDS 集群可能在指定的
inode 上有一系列不同类型的锁，
每个 MDS 可能都有互不关联的锁集。</p>
<p>如果有未完成的 caps 和这些锁有冲突，
那就必须先撤销这些 caps 让它们变得可获取。
等竞争的 caps 归还给 MDS 后，
它就可以获得锁并执行操作。</p>
<p>在由多个 MDS 提供服务的文件系统中，
元数据缓存也分布在集群中的多个 MDS 之间。
对于每一个 inode ，不管什么时候，集群中只有一个 MDS 是<strong>权威的</strong>。
所有需要更改这个 inode 的请求都必须由权威 MDS 完成，
虽说非权威 MDS 可以接受请求，但它得转发给权威 MDS 。</p>
<p>非权威 MDS 还可以获取读出锁，
它能阻止授权 MDS 更改数据，直到锁被释放，
这样它们就可以向客户端提供 inode 信息。</p>
<p>一个 inode 的权威 MDS 也会随时间而变化。
MDS 们会时刻相互平衡、负责 inode 的缓存，
但这种行为可以改变，把某些子树<strong>锁定（ pinning ）</strong>到指定的单个 MDS 即可。</p>
</section>
</section>



<div id="support-the-ceph-foundation" class="admonition note">
  <p class="first admonition-title">Brought to you by the Ceph Foundation</p>
  <p class="last">The Ceph Documentation is a community resource funded and hosted by the non-profit <a href="https://ceph.io/en/foundation/">Ceph Foundation</a>. If you would like to support this and our other efforts, please consider <a href="https://ceph.io/en/foundation/join/">joining now</a>.</p>
</div>


           </div>
           
          </div>
          <footer><div class="rst-footer-buttons" role="navigation" aria-label="Footer">
        <a href="../file-layouts/" class="btn btn-neutral float-left" title="文件布局" accesskey="p" rel="prev"><span class="fa fa-arrow-circle-left" aria-hidden="true"></span> Previous</a>
        <a href="../dynamic-metadata-management/" class="btn btn-neutral float-right" title="CephFS 动态元数据管理" accesskey="n" rel="next">Next <span class="fa fa-arrow-circle-right" aria-hidden="true"></span></a>
    </div>

  <hr/>

  <div role="contentinfo">
    <p>&#169; Copyright 2016, Ceph authors and contributors. Licensed under Creative Commons Attribution Share Alike 3.0 (CC-BY-SA-3.0).</p>
  </div>

   

</footer>
        </div>
      </div>

    </section>

  </div>
  

  <script type="text/javascript">
      jQuery(function () {
          SphinxRtdTheme.Navigation.enable(true);
      });
  </script>

  
  
    
   

</body>
</html>